Sifat-Sifat Thermodinamika Pada Boiler

Sifat-Sifat Thermodinamika Pada Boiler
Boiler adalah perangkat yang digunakan untuk menghasilkan uap air. Ia biasanya digunakan untuk menghasilkan tenaga untuk mesin uap, pemanas air, atau untuk memasok air panas untuk keperluan dan rumah tangga.
Boiler berfungsi dengan memanaskan air hingga mencapai titik uap, sehingga air berubah menjadi uap. Uap ini kemudian dapat digunakan sebagai sumber untuk berbagai aplikasi.

 

Sifat Thermodinamika Pada Boiler

Proses Kerja Boiler

Proses kerja boiler terdiri dari beberapa tahap utama, yaitu:

  1. Aliran air: Air dingin diterima ke dalam drum boiler dan dialirkan ke bagian dalam untuk dipanaskan.
  2. Pemanasan air: Air dipanaskan oleh panas yang dihasilkan dari bahan bakar fosil atau sumber energi alternatif seperti biomassa, solar, atau geotermal. Dalam proses ini, air akan dipanaskan hingga mencapai titik uap.
  3. Pembentukan uap: Setelah air dipanaskan hingga mencapai titik uap, uap akan naik ke bagian atas drum dan dialirkan melalui pipa ke bagian lain dari sistem.
  4. Kontrol dan suhu: Tekanan dan suhu uap yang dihasilkan harus dikontrol secara konstan untuk memastikan kinerja yang optimal dan menghindari insiden yang merugikan.
  5. Aliran uap: Uap yang dihasilkan dalam drum boiler akan dialirkan melalui pipa menuju bagian lain dari sistem, seperti pembangkit , proses industri, atau sistem pemanasan air.
  6. Kondensasi: Setelah uap digunakan, ia akan kondensasi kembali menjadi air dan diteruskan kembali ke dalam drum boiler untuk dipanaskan kembali.
  7. Kontrol sirkulasi air: Air yang masuk dan keluar dari drum boiler harus dipantau dan dikontrol secara konstan untuk memastikan kinerja yang optimal dan menghindari insiden yang merugikan.
Read also  Pernyataan berikut yang benar tentang fase istirahat pada renang gaya punggung adalah

 

Termodinamika boiler

ilmu yang mempelajari hubungan antara energi, kerja, dan suhu. Dalam hal ini, termodinamika dapat digunakan untuk memahami dan menganalisis proses kerja boiler.

Menurut , suatu sistem yang berada dalam keseimbangan termal dengan lingkungan sekitarnya akan mengalami perubahan suhu seiring dengan aliran energi masuk dan keluar dari sistem. Dalam boiler, proses pemanasan air menjadi uap merupakan contoh dari perubahan suhu yang diakibatkan oleh aliran energi.

Hukum pertama termodinamika menyatakan bahwa energi total dalam sistem tidak bisa bertambah atau berkurang, melainkan hanya dapat berpindah dari satu bagian ke bagian lain. Dalam boiler, energi yang masuk berasal dari bahan bakar fosil atau sumber energi alternatif, dan energi ini digunakan untuk memanaskan air menjadi uap.

Hukum kedua termodinamika menyatakan bahwa suhu tidak dapat berubah secara tiba-tiba dari satu tingkat ke tingkat lain. Dalam boiler, proses pemanasan air menjadi uap harus terjadi secara bertahap, dengan perlahan meningkatkan suhu hingga mencapai titik uap.

Dengan memahami prinsip-prinsip termodinamika, engineer dapat menganalisis dan mengoptimalkan proses kerja boiler, seperti memilih bahan bakar yang tepat, mengendalikan suhu dan tekanan, dan memastikan kondisi operasi yang aman dan efisien.

 

1.  TEKANAN (P)

Satuannya; N/m2 (Pascal-Pa), kg/cm2, Bar, Atm, lbf/in2 (psi).
Konsep mekanika tekanan adalah per satuan luas.
Atau dapat dinyatakan dengan rumus seperti dibawah ini:
            P = F/A.
Tekanan Atmosfir adalah besarnya tekanan udara pada permukaan air laut. Karena tekanan adalah gaya per satuan luas

2. TEMPERATUR (t).

Satuannya; oC, oF, K (kelvin), R (Rankine)

3. Volume spesifik (v)

Satuannya; m3/kg, ft3/lbm.

4. energy dalam (u).

satuannya; kj/kg, Btu/lbm.

5. Enthalpi (h).

Satuannya; Kj/kg, Btu/lbm.

6. Entropi (s)

Satuannya; Kj/(kg.K), Btu/(lbm . R)

Hukum pertama Thermodinamika.

     “ suatu zat mempunyai energi, dan energi lestari”
              W + Q = DE
 Dimana,
          W  = kerja (usaha).
          Q  = panas.
          DE = pertambahan energi yang terkandung.
Artinya,
     Bila suatu sistem diberikan suatu kerja dan atau panas maka massa atur tersebut mengalami pertambahan energi.
Atau,
     Energi suatu sistem dapat diubah dengan perpindahan energi sebagai panas maupun sebagai kerja.

Hukum kedua Thermodinamika.

     “ Entropi selalu dapat diproduksi tetapi tidak pernah dapat dibinasakan/dihilangkan “.
              DS = Sakhir – Sawal ³  0
     atau dapat dinyatakan;
     “ produksi entropi sama atau lebih besar dari nol”
Produksi entropi adalah hilangnya kemampuan untuk melakukan kerja berguna atau dapat disebut juga penurunan dayaguna energi.
Contoh :
q  Gerakan berfriksi (gesekan menjadi panas).
q  Aliran arus melalui tahanan (tahanan menjadi panas = rugi panas).